hala yapacak çok şey var

Bu hafta, insan vücudundaki ilk büyük mikrobiyal çeşitlilik araştırmasının 10. yıl dönümü. öfkeli doğa üyesi olduğum İnsan Mikrobiyom Projesi (HMP) konsorsiyumu tarafından.

Bundan önce, mikrobiyologlar vücudun büyük bir mikroorganizma kütlesine ev sahipliği yaptığını biliyorlardı – cilt, ağız ve bağırsaklara yayılmış arkeler, mantarlar ve virüslerin yanı sıra sarhoş edici bir bakteri karışımı – birlikte mikrobiyom olarak adlandırdılar. Ancak 2012 yılına kadar envanterimiz yoktu.

Aslında, binlerce türe ait 10 trilyon hücrenin bir göstergesi olan ve kişi başına toplam 200 gram ağırlığında olan bu envanter hala eksik. Bu erken çalışma üzerine inşa etmenin zamanı geldi (İnsan Mikrobiyomu Projesi Konsorsiyumu öfkeli doğa 486, 207-214; 2012) ve tüm karmaşıklığıyla insanlığı temsil edecek projenin yenilenmesi.

Bunu erkenden gerçekleştirmek çok uzun zaman aldı ve son 10 yıldaki değişimin hızı şaşırtıcıydı. İlk kez insan genomunu incelemek için geliştirilen yüksek verimli genetik dizileme teknolojileri, yalnızca bir kez ucuz ve kullanımı yeterince kolay olduğunda, HMP başlayabilir.

Konsorsiyum, 2007’de piyasaya sürüldükten sonra, iki Amerikan şehrinden (Boston, Massachusetts ve Houston, Teksas) o zamanın önde gelen iki sıralama merkezine, MIT ve Harvard’a yakınlıkları nedeniyle seçilen 242 kişinin içinde ve üzerinde bulunan mikropların DNA’sını sıraladı. Boston yakınlarındaki Üniversite ve Houston’daki Baylor Tıp Koleji. Faaliyetlerimiz ABD Ulusal Sağlık Enstitüleri Ortak Fonu tarafından finanse edildi ve proje, mikrobiyomun verileri ürettikten sonra üzerinde çalışması için akademik biyoinformatik uzmanlarını çekti.

Sonuç, bozulmamış bir Amerikan insan mikrobiyomunun ilk kapsamlı kataloğuydu: bağırsak mikrobiyomunda bulunan genlerin tam listesi. HMP, bağırsaktaki hücresel organizmaların, insan genomunun 150 katı büyüklüğünde bir genetik ayak izine sahip binlerce türden oluştuğunu gösterdi. Nihayetinde bu bolluk, biyologların mikrobiyomu, insan konakçısında saklı, ekolojik olarak edinilmiş bir “ikinci genom” olarak görmelerine yol açtı.

On yıl sonra, çok şey biliyoruz. Mikrobiyom, vücudumuzun düzgün çalışması için gereklidir ve yiyecekleri sindirmek ve patojenleri savuşturmak için anahtardır. Farelerde yapılan deneyler, mikrobiyomun bileşiminin sosyal katılım ve kaygı düzeylerini etkilediğini göstermiştir. Kardiyovasküler hastalık ve obezite gibi yaygın hastalıklar, farklı mikrobiyomlarla ilişkilidir. Çocukların mikrobiyomlarını nasıl edindiği – ve mikrobiyom gelişimini neyin etkilediği – daha da netleşiyor.

(Mikropların sağlığımız için ne kadar önemli olduğu göz önüne alındığında, doğumdan itibaren çevremizden topladığımız organizmaların çoğu için bu kadar çok işlev üstlenmemizi hala şaşırtıcı buluyorum.)

Ayrıca cevaplanmamış birçok akademik sorumuz var. Mikrobiyom insan evriminde ilk olarak nereden geldi? İnsan mikropları, genel olarak primatlardan, memelilerden veya hayvanlardan nasıl farklıdır? Mikrobiyom bir kişiden diğerine nasıl bulaşır? Ve değişen steril diyetler ve yaşam tarzları, mikrobiyomun uzun vadeli sağlığı için ne anlama geliyor?

On yıl önce, sadece iki Amerikan şehrinden insanları işe alan bu ilk analiz, insan mikrobiyomunun gerçek çeşitliliğini yakalamakta sefil bir şekilde başarısız oldu. Artık Avrupa ve Kuzey Amerika’daki insanların daha az sanayileşmiş bölgelerdeki insanlardan daha az çeşitli mikrobiyomlara sahip olduğunu biliyoruz – ancak insan grupları arasındaki farklar hakkında çok az şey biliniyor.

Ve kendileri kitleler içeren diğer birçok hayvan hakkında daha da az şey bilinmektedir. Esaret altındaki hayvanların mikroplarının, endüstriyel insan mikroplarının endüstriyel olmayanlardan farklı olduğu gibi, vahşi doğada yaşayan hayvanlardan farklı olduğunu biliyoruz. Ancak hayvan mikropları hakkında bildiklerimizin çoğu, esir hayvanlar üzerinde yapılan çalışmalardan gelir. Hızlı küresel değişim nedeniyle hayvan çeşitliliğini kaybederken mikrobiyom çeşitliliğini de kaybediyoruz.

Daha fazlasını öğrenmek, binlerce insan ve hayvanı örnekleyen yeni bir konsorsiyum gerektirecektir. Dünyanın her yerinden ekiplerle yan yana çalışan vahşi yaşam biyologlarına ve mikrobiyom bilim adamlarına ihtiyacımız var. On yıl önce, analiz o kadar yeni ve zordu ki, numuneleri almayı pek düşünmüyorduk. Şimdi, küresel kaynaklardan örnekler almak süreci yönlendirmeli.

Bazıları, veriler zaten akarken neden büyük ve pahalı yeni bir konsorsiyuma ihtiyacımız olduğunu merak edebilir – kendi başına çalışan laboratuvarlar tarafından yürütülen her seferinde bir çalışma. Ancak sanayileşme hızla ilerliyor ve modern ekonomik güçler, mikrobiyal çeşitliliği gözlemlenebileceğinden daha hızlı ortadan kaldırma potansiyeline sahip.

Yeni bir konsorsiyum, bilim adamlarının nihayet mikrobiyomun haritasını doldurmasını sağlayacaktır. Bir insan sayımı gibi: Tek tek kasabaların nüfus sayılarını bildirmelerini beklemeyin; Değişmeden önce tutarlı ve hızlı bir şekilde yapmak için uyumlu bir çaba gösteriyorsunuz.

İnsan mikrobiyomunun ve daha geniş omurgalı mikrobiyomunun çeşitliliğinin kapsamlı yeni bir analizi, nihayet tür verilerimizi hayat ağacı bağlamına yerleştirecektir. Ancak o zaman “insan” etiketini mikrobiyota gerçekten genişletebiliriz.

çıkar çatışması

Yazar herhangi bir çıkar çatışması beyan etmemektedir.